Когда Петербурга достигли вести об опытах Франклина, Ломоносов с увлечением принимает близкие ему самому идеи Франклина, причем безоговорочно и решительно - это ценно, если учесть, что Америка считалась тогда научной провинцией, и любая американская теория должна была еще пробивать себе дорогу в воззрениях европейских ученых. В предыдущей главе мы показали, как трудно утверждались а жизни идеи Франклина - вопреки государственным запретам, "протестам общественности" и даже иной раз с помощью судебных процессов. Ломоносов писал по поводу работ Франклина:
"Никто бы не чаял, чтобы из Америки надлежало ожидать новых наставлений об электрической силе, а однако, учинены там наиважнейшие изобретения. В Филадельфии, в Северной Америке, господин Вениамин Франклин столь далеко отважился, чтобы вытягивать из атмосферы тот страшный огонь, который часто целые земли погубляет".
Ломоносов и Рихман решают повторить опыты Франклина и углубить их. Рихману, кроме того, не терпелось приспособить свой электрометр к измерению электрической силы молнии.
В "Петербургских ведомостях" № 50 за 1752 год подробно описывалась созданная Рихманом у себя дома установка (аналогичные установки были построены и Ломоносовым у него дома и в Устье-Рудницах).
"Понеже в разных ведомостях объявлено важнейшее изобретение, а именно: что электрическая материя одинакая с материей грома, то здешний профессор физики, г. Рихман, удостоверил себя о том и некоторых смотрителей следующим образом. Из середины дна бутылочного выбил он иверень, сквозь бутылку продел железный прут длиною от 5 до 6 футов, толщиною в один палец и заткнул горло бутылки коркою. После велел он из верхушки кровли вынуть черепиц и пропустил туда прут, так что он от 4 до 5 футов высунулся, а дно бутылки лежало на кирпичах. К концу прута, который под кровлею из-под дна бутылочного высунулся, укрепил он железную проволоку и вел ее до среднего апартамента все с такою же осторожностью, чтобы проволока не коснулась никакого тела, проводящего электрическую силу. Наконец, к крайнему концу проволоки приложил он железную линейку, так что она перпендикулярно вниз висела, а к верхнему концу привязал шелковую нить, которая с линейкой параллельно, а с широчайшею стороною линейки в одной плоскости висела... и начал уже сначала оного месяца по вся дни следовать, отскочит ли нить от линейки, и произведет ли потому какую электрическую силу, токмо не приметил ни малейшей перемены в нити... Чего ради с превеликою нетерпеливостью ожидал грому, который 18 июля в полдень и случился. Гром, по-видимому, был не близко от строения, однако ж он после первого удара тотчас приметил, что шелковая нить от линейки отскочила..."
Ломоносову на подобной же установке удалось большее - он независимо от французского физика Л. Г. Лемонье обнаружил с помощью "электрического указателя" электрическое поле в атмосфере при отсутствии молнии и грома. Он наблюдал и в электрометре различные искры, которые классифицировал (мы уже говорили об этом) как "синеватые", "ясные синеватые", "весьма красные", "вишневые". Ничего подобного Рихману наблюдать не удалось, и поэтому Рихман не соглашался с Ломоносовым.
Особенно широкий размах приобрели исследования летом 1753 года. На 6 сентября того года назначено было ежегодное публичное собрание Академии наук, на котором оба ученых должны были выступить с докладами по атмосферному электричеству. Времени оставалось мало, и ученым нельзя было пропускать ни одной грозы.
Вот почему, едва только 26 июля с севера поднялась большая грозовая туча, оба ученых заспешили к своим инструментам. Туча была гигантской, внутри нее грохотали громы, она черной стеной надвигалась на Васильевский остров, где жили Ломоносов и Рихман. Стояла страшная духота. Дождя не было. Все жители захлопывали ставни, спасаясь от возможных ударов молний.
"Сперва - пишет Ломоносов, - не было электрической силы, но через некоторое время она появилась и из проволоки стали выскакивать искры при приближении к ней проводящих предметов. Внезапно гром чрезвычайно грянул в то самое время, как я руку держал у железа и искры трещали... Все от меня прочь бежали, и жена просила, чтобы я прочь шел". Кончилось тем, что решительная жена Ломоносова потребовала, чтобы он отошел от приборов и садился за стол поданы были щи. И Ломоносов подчинился. "Да и электрическая сила почти перестала".
Рихман побежал домой, завидев первые же признаки грозы. Он захватил с собой гравера Соколова, который должен был зарисовать опыты.
Прибежав домой, и не переменив даже парадного костюма, Рихман устремился к своей установке. Шелковинка электрометра была вертикальной, то есть в таком именно положении, в котором она и должна была быть по представлениям Рихмана молнии еще не было, а "гром еще далеко отстоял".
"Теперь нет еще опасности, - сказал Рихман Соколову, - однако, когда туча будет близко, то может быть опасность".
Он повернулся к электрометру и тут прямо в лоб его ударил голубоватый огненный шар. Раздался страшный грохот, и оба - Рихман и Соколов - упали, первый - на сундук, второй - на пол.
Жена Рихмана, услышав грохот в сенях, вбежала туда и увидела мужа бездыханным, а Соколова - оглушенным. Она попыталась восстановить мужу дыхание, но тщетно. Кликнуты были люди и посланы бегом за лекарем и за Ломоносовым. Ломоносов писал впоследствии: "Прибывший медицины и философии доктор X. Г. Кратценштейн растер тело ученого унгарской водкой, отворил кровь, дул ему в рот, зажав ноздри, чтобы тем дыхание привести в движение. Тщетно. Вздохнув, признал смерть..."
"Я пощупал у него тотчас пульс - писал Кратценштейн, - но не было уже биения; после пустил я ему ланцетом из руки кровь, но вышла токмо одна капля оной. Я дул ему, как то с задохшимися обыкновенно делается, несколько раз, зажав ноздри, в рот, дабы тем кровь привесть паки в движение, но все напрасно: при осмотре нашел я, что у него на лбу на левой стороне виска было кровавое красное пятно с рублевик величиною, башмак на левой ноге над меньшим пальцем в двух местах изодрало, а вокруг изодранного места видны были малые белые пятнышки, на черном шелковом шнурке видны были такие же крапины, но чулка не обожгло. Как скинули чулок, то под прошибленным местом нашли кровавое ж и багровое пятно, а пята была синевата, на теле сверху у груди и под ребрами на левой стороне видны были багровые пятна такой же величины, как на лбу".
Оба ученых тщательным образом исследовали тело Рихмана и состояние квартиры. Все было отмечено - и важное, и неважное, или, точнее, казавшееся неважным. "...Было у покойного Рихмана в левом кафтанном кармане семьдесят рублев денег, которые целы остались...", однако, "...часы движение свое остановили", и "с печи песок разлетелся".
Все это нужно было не только для того, чтобы полностью разобраться в причине смерти первой жертвы планомерных исследований электричества, но и для того, чтобы лучше разобраться в том, как же надо оберегаться от гроз, и как грозу все-таки можно исследовать.
Ломоносов сделал подробный продольный и поперечный планы дома Рихмана, где обозначил и местоположение участников драмы в момент удара, и все приборы, повреждения и другие особенности обстановки. Опрошены были и соседи. "Молнию, извне к стреле блеснувшую, многие сказывали, что видели".
Описание экспериментальной установки мы уже давали цитатой из "Санкт-Петербурских ведомостей". Установка, как мы видели, оканчивалась железной линейкой, то есть заземлена не была. Разумеется, к такой опасной установке и близко подпускать никого нельзя было. Однако чем больше читаешь рапорты Ломоносова и Кратценштейна, тем больше убеждаешься в том, что Рихман был не столько жертвой электрического эксперимента, сколько несчастного случая.
Например, в рапорте отмечаются повреждения от удара, которые не были непосредственно связаны с электрической цепью, через которую могла бы пройти молния: "у дверей в кухне отшибло иверень в два фута длиною", он был разбит "в мелкие частицы" и далеко отброшен. Деревянная колода, находившаяся у дверей в сени, также разбита была "сверху донизу", ее "отшибло вместе с крючьями и вместе с дверью в сени бросило". "Посему неизвестно, не сей ли вшедший луч молнии, который по скоплению людей и в соседстве на улице жестоко шумел и пыль вертел и поднимал, без того прошел в сии двери и повредил там бывших". Ломоносов, анализируя положение дверей и окон, а также взаимное расположение аппаратуры и пострадавших, тоже отметил, что "однако отворено было окно в ближнем покое", и "двери пола была половина"... и поэтому "движение воздуха быть могло".
Отсюда напрашивается вывод, что первопричиной несчастья была, скорее всего, шаровая молния ("луч молнии", который "пыль вертел и поднимал"), прошедшая через входную дверь к сеням, которая вовсе не обязательно должна была быть связана с экспериментами Рихмана. Такая молния могла войти и разорваться в любом доме, где "окно было отворено", и "движение воздуха быть могло". Ведь и Соколов говорил насчет "шара". А шаровой молнии вовсе нет необходимости идти по железной проволоке для того, чтобы проникнуть внутрь помещения - для этого ей необходимы лишь слабые потоки воздуха.
К сожалению, соображения подобного толка (на таких настаивал и доктор Кратценштейн) не нашли в то время должного исследователя. Слишком уж гипнотизирующей, очевидной оказывалась в глазах людей, только что узнавших о электрической природе молнии, связь между смертью Рихмана - исследователя молнии - и его аппаратурой. Я написал выше "к сожалению" не случайно. Видимо, смерть Рихмана оказала очень сильное впечатление на ученых того времени. Положительным, конечно, было то, что стали применяться новые меры безопасности, но вместе с тем нельзя отрицать возможности охлаждения к наукам не только не слишком храбрых ученых, но и многочисленных людей, от которых в те времена зависело процветание наук. Ломоносов это прекрасно понимал. Так, в своем знаменитом (А. С. Пушкин восхищался им) письме к графу Шувалову он писал:
"Милостивый государь Иван Иванович! Что я ныне к нашему превосходительству пишу, за чудо почитайте, для того, что мертвые не пишут. Я не знаю еще или по последней мере сомневаюсь, жив ли я, или мертв. Я вижу, что господина профессора Рихмана громом убило в тех же точно обстоятельствах, в которых я был в то же самое время... Между тем умер господин Рихман прекрасною смертию, исполняя по своей профессии должность. Память о нем никогда не умолкнет... Между тем, чтобы сей случай не был протолкован противу приращения наук, всепокорнейше прошу миловать науки".
Из письма видно, что и сам Ломоносов полагал установку Рихмана виновной в его смерти. Такая точка зрения до сих пор широко распространена. Так, в книге "Дороги электричества" я прочел, что Рихман "схватился за стержень" своей громовой машины. В прекрасно иллюстрированной книге Митчела Уилсона об американских изобретателях одна гравюра изображает, как откуда-то сверху прямо в установку Рихмана бьет стремительный зигзаг молнии. В "Беседах о физике" стрела молнии устремляется из установки, словно быстрое жало змеи, прямо на Рихмана.
После смерти Рихмана Ломоносов один продолжает опыты по электричеству. Понимая важность проблемы, он даже предлагает в академии конкурсную задачу, чтобы "на 1755 год, к первому числу июня месяца... сыскать подлинную электрической силы причину и составить точную ея Теорию".
К сожалению, непомерная занятость, невозможность иметь большое число учеников и слабая оснащенность лаборатории оборудованием не позволили Ломоносову добиться разрешения этого чрезвычайно сложного вопроса. Однако в процессе опытов над электрическими явлениями в атмосфере Ломоносов делает еще одно открытие, способное сделать его имя знаменитым. Вот что сам он пишет об этом: "Возбужденная электрическая сила в шаре, из которого воздух вытянут, внезапные лучи испускает, которые во мгновение ока исчезают и в то же время новые на их место выскакивают, так что беспрерывное блистание бысть кажется. В северном сиянии всполохи или лучи, хотя не так скоропостижно происходят по мере пространства всего сияния, однако вид подобный имеют...".
Впервые после Ломоносова опыты по воспроизведению полярных сияний "в шаре, из которого воздух вытянут", проводили немцы Брюхе и Энде в 1929 - 1930 годах, то есть почти через двести лет.
Два важнейших открытия сделаны Ломоносовым в процессе этого небольшого эксперимента. Во-первых, Ломоносов первым из ученых столкнулся здесь с искусственно созданным человеком веществом "в четвертом состоянии" - с плазмой. Во-вторых, ему удалось убедительно ответить на вопросы, поставленные им несколько лет назад в стихотворной форме под впечатлением грандиозного полярного сияния, наблюдавшегося в 1743 году в Петербурге:
Но где ж, натура, твой закон?
С полночных стран встает заря!
Не солнце ль ставит там свой трон?
Не льдисты ль мечут огнь моря?
Что зыблет ясный ночью луч?
Что тонкий пламень в твердь разит?
Как молния без грозных туч
Стремится от земли в зенит?
Свечение плазмы родственно "сполохам или лучам" северного сияния.
Можно бессчетно находить перлы гениальности в записках, письмах, заметках, докладах, диссертациях Ломоносова. Примеры этого мы видели в его трудах по электричеству, которым, как было сказано, Ломоносов занимался относительно недолго.
Можно себе представить, как много мировая наука могла бы получить, будь у Ломоносова больше времени и меньше врагов и имей он ценнейшую поддержку общество равных ему коллег, способных вовремя заметить его гениальные мысли и предостеречь от ошибок.
Так и получилось, что Ломоносов умер, почитаемый больше за организатора русской науки, или того пуще - за стихотворца, но никак не за величайшего ученого, имя которого должно было бы стоять рядом с именами Ньютона и Франклина. И долгое время о нем вспоминали лишь в таком качестве; редко кто знал, например, что он был еще и великим ученым. И только в руководствах по истории химии иной раз попадались краткие упоминания о Ломоносове-ученом подчас в несколько курьезном преломлении: "Среди русских химиков, которые стали известными химиками, мы упомянем Михаила Ломоносова, которого не надо смешивать с поэтом того же имени".
Было бы преувеличением сказать, что смерть Ломоносова была драматически воспринята руководством академии и двором. Так, князь Павел отреагировал на смерть гениального ученого следующей памятной фразой: "А чего дурака жалеть? Только казну разорял, а ничего не сделал".
Ломоносова-ученого почти забыли до начала двадцатого века, когда его труды стали внимательно изучать в связи со стопятидесятилетием созданной Ломоносовым первой русской химической лаборатории. И только тогда выяснилось, что в течение полутора веков забытые труды Ломоносова хранили величайшие откровения.
Гальвани - "воскреситель мертвых"
В конце 1780 года профессор анатомии в Болонье Луиджи Гальвани, пятидесяти четырех лет, занимался в своей лаборатории изучением нервной системы отпрепарированных лягушек, еще вчера квакавших в неотдаленном пруду.
Совершенно случайно получилось так, что в той комнате, где в ноябре 1780 года Гальвани изучал на препаратах лягушек их нервную систему7, работал еще его приятель - физик, производивший опыты с электричеством. Одну из отпрепарированных лягушек Гальвани по рассеянности положил на стол электрической машины.
В это время в комнату вошла жена Гальвани. Ее взору предстала жуткая картина: при искрах в электрической машине лапки мертвой лягушки, прикасавшиеся к железному предмету (скальпелю), дергались. Жена Гальвани с ужасом указала на это мужу.
Болонцы всегда с удовольствием подчеркивают: не Гальвани, а его жена автор столь важного открытия. Ей был даже посвящен сонет:
Ее открытьем кто не восхищался,
Умерших лягушачьих лапок жизнью быстрой,